CN106381680A - 一种在气相中利用臭氧对棉织物进行精练‑漂白的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在气相中利用臭氧对棉织物进行精练‑漂白的方法，属于纺织技术领域。本发明利用臭氧的高氧化性对棉织物进行精练‑漂白一步法处理，去除天然色素，提高织物白度和鲜艳度，并进一步去除杂质。本发明方法可在常温、中性介质下进行，耗水少，漂白过程不需要高温加热能节约大量能源，几乎不需要使用化学药剂产生的废水很少，是一种简单有效的处理方法。经过臭氧处理后，织物白度达到84左右，棉籽壳去除率达到88％，织物的毛效达到15cm。本发明还通过经过臭氧处理的棉织物进行自由基清除剂溶液净洗处理，去除织物上残留的羟基自由基、活性氧原子等，保证织物在后续放置过程中白度值、聚合度等性能指标稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种在气相中利用臭氧对棉织物进行精练-漂白的方法，属于纺织技术领域。
背景技术
传统的棉织物经过退浆之后，大部分的浆料、油剂以及小部分天然杂质已被去除，但是大部分天然杂质的存在和浆料残留，使织物色泽发黄、吸水性很差，同时棉籽壳存在，也影响了织物外观和手感，另外，织物中天然色素的存在，织物白度不高，达不到漂白产品和浅色布鲜艳度的质量要求。因此，其后处理过程还需要进行以去除天然杂质为主要目的的精练和以去除织物上天然色素为目的漂白，在精练中为除干净的杂质，漂白时也会进一步去除。目前的织物精炼和漂白，一般情况下是分两步分别进行。工业上常用煮练、漂白和碱-氧一浴法进行处理，现对碱-氧一浴法说明：
1)工艺处方：
2)工艺流程及条件：织物润湿—练漂(沸煮40-50min)—热水洗(80-85℃)—温水洗(70-80℃)—冷水洗—晾干，待测定。
该方法存在需在高温浓碱条件下进行、对纤维损伤大，温度高耗能较大、使用的化学助剂较多、反应后需要大量水进行漂洗、污染大、耗水多等缺陷。
发明内容
为了解决现有棉织物一浴精练-漂白所存在的需在高温浓碱条件下进行、对纤维损伤大，温度高耗能较大、使用的化学助剂较多、反应后需要大量水进行漂洗、污染大、耗水多等问题，本发明提供了在气相中利用臭氧对棉织物进行精练-漂白的方法。本发明方法利用臭氧的氧化性对棉织物上存在的浆料、棉籽壳、色素、果胶进行强氧化处理，使杂质达到化学降解的效果，使织物获得良好吸水性和洁净外观同时去除天然色素，提高织物白度和鲜艳度，在不必要使用高温浓碱条件下就能达到这些效果。同时，本发明通过经过臭氧处理的织物进行自由基清除剂溶液净洗处理，去除织物上残留的羟基自由基、活性氧原子等，保证织物在后续放置过程中白度值、聚合度等性能指标稳定。
本发明的利用臭氧对棉织物进行一浴精练-漂白的方法，是将经过退浆处理的棉织物在含一定非离子渗透剂(1-2g/L)溶液中浸轧，使其含一定带液率(50-100％)；随后导布辊进入臭氧反应室中，在里面缓慢通过一段时间(10—30min)，反应室中不断通入臭氧反应器产生的臭氧-氧气混合气体；从反应室出来后进行漂洗，除去织物上残留的氧化性基团和一些反应杂质；然后，水洗；最后，随导布辊进入到一定温度(50-80℃)烘箱中烘干。
本发明的利用臭氧对棉织物进行一浴精练-漂白的方法，包括如下步骤：
(1)将经过退浆的棉织物浸渍到含有一定的非离子渗透剂溶液中，反复浸轧使其含一定带液率，然后进入臭氧反应室；
(2)预先打开氧气阀门控制氧气流量在1.5L/min，然后打开臭氧发生器开关，待臭氧稳定后通入到反应室底部，控制通入到反应室内的臭氧体积浓度为0.06L/(min·L)；反应室底部含一定水，水能溶解一定含量臭氧延缓臭氧快速分解、溢散，织物在反应室中处理时间为10-30min；
(3)反应完成后，织物进入到自由基清除剂溶液中进行漂洗，漂洗完成后再继续进行热水洗、冷水洗，最后进行烘干。
在本发明的一种实施方式中，所述步骤(1)的溶液中非离子渗透剂的浓度为1-2g/L。
在本发明的一种实施方式中，所述步骤(1)的非离子渗透剂可以是渗透剂JFC、JFC-1、JFC-2、JFC-E等。
在本发明的一种实施方式中，所述步骤(1)反复浸轧三次。
在本发明的一种实施方式中，所述步骤(1)的带液率为50％-100％。
在本发明的一种实施方式中，所述步骤(3)是先用50-60℃热水洗，再用冷水洗，烘干。
在本发明的一种实施方式中，所述步骤(3)是先将经过臭氧处理的棉织物浸渍到自由基清除剂溶液中反应一段时间，然后将经过净洗的织物浸渍到热水中处理一段时间，最后再冷水洗，烘干。利用自由基清除剂对经臭氧处理的织物进行净洗处理，去除织物上残留的羟基自由基、活性氧原子等，防止了织物上残留的羟基自由基、活性氧原子等导致纤维在以后存储过程中发生脆损和泛黄和织物力学性能降低。
在本发明的一种实施方式中，所述自由基清除剂为油溶性抗氧剂的链状的没食子酸烷醇酯、带有环状结构的没食子酸环烷醇酯、带有芳香结构的没食子酸芳醇酯、水溶性的没食子酸胺基酯等。
在本发明的一种实施方式中，所述自由基清除剂为没食子酸胺基酯。
在本发明的一种实施方式中，所述没食子酸胺基酯的结构式(1)如下：
其中R为或者
在本发明的一种实施方式中，所述自由基清除剂的浓度为1-5％(m/v)。
在本发明的一种实施方式中，所述浸渍到自由基清除剂溶液中的反应的时间为10-30min。
在本发明的一种实施方式中，所述热水的温度为40-60℃。
在本发明的一种实施方式中，所述方法具体是：
(1)将经过退浆的棉织物浸渍到含有浓度为1-2g/L的非离子渗透剂溶液中，反复浸轧三次使其带液率为50％-100％，然后进入臭氧反应室；
(2)预先打开氧气阀门控制氧气流量在1.5L/min，然后打开臭氧发生器开关，待臭氧稳定后通入到反应室底部，控制通入到反应室内的臭氧体积浓度为0.06L/(min·L)；反应室底部含一定水，水能溶解一定含量臭氧延缓臭氧快速分解、溢散，织物在反应室的水溶液上方处理时间为10-30min；
(3)反应完成后，棉织物进入到浓度为1-5％的自由基清除剂溶液中漂洗反应10-30min，漂洗完成后再继续进行热水洗、冷水洗，最后进行烘干。
在本发明的一种实施方式中，所述烘干是在60-80℃下进行。
在本发明的一种实施方式中，所述臭氧反应室容积为2L；氧气流量1.5L/min，质量浓度为1.07g/(min·L)
本发明的优点和效果：
(1)本发明利用臭氧的高氧化性对棉织物进行精练-漂白一步法处理，去除天然色素，提高织物白度和鲜艳度，并进一步去除杂质。本发明方法可在常温、中性介质下进行，耗水少，漂白过程不需要高温加热能节约大量能源，几乎不需要使用化学药剂产生的废水很少，是一种简单有效的处理方法。
(2)采用本发明的方法，经过臭氧处理后，织物白度达到84左右(优于传统的碱-氧一浴法所得到的白度，80)，棉籽壳去除率达到88％，完全达到或超过了传统工艺处理的效果；反应后，织物的毛效达到15cm(传统的过氧化氢一浴法只有10-12cm左右)，织物杂质(果胶、蜡质)去除效果较好，由于不需要高温浓碱处理，织物的潜在损伤较小，放置时不易泛黄，白度稳定性好。
(3)本发明还通过经过臭氧处理的棉织物进行自由基清除剂溶液净洗处理，去除织物上残留的羟基自由基、活性氧原子等，保证织物在后续放置过程中白度值、聚合度等性能指标稳定。
具体实施方案
带液率：带液率＝(浸轧溶液后织物质量-浸轧溶液前织物质量)/浸轧溶液前织物质量。
白度：表征物体白色程度的量。通过颜色三刺激值(L，a，b)，由亨特，或CIE等白度公式计算出相应的白度值。
返黄值：返黄指试样经过一定时间的储存后，在环境或其他因素的影响下，出现白度下降的现象。而返黄的程度由返黄值来确定。
聚合度(DP)(Degree of Polymerization)：衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值，以n表示；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含单个结构单元数目。
聚合度测定：对经过处理的织物进行聚合度测定，判断织物在臭氧处理后的潜在损失受损程度。纤维素纤维的聚合度测试方法主要有铜氨溶液法和铜乙二胺法，本发明采用铜乙二胺法。
毛效检测：棉织物进过精练后的润湿性用毛细管效应衡量。操作步骤：1)将毛细管效应测定装置安装好并调整水平；2)将底盘上放上盛液槽，槽内加入2000毫升5g/L重铬酸钾溶液(可用水替代)；3)调节液面与标尺读数零点对齐，然后升高横架，把式样布条上端夹在架子上固定，使其下端的铅笔线正好与标尺零点对齐。将横架连同标尺及式样一起下降，直到标尺零点与水平面接触为止；4)记录经5min和30min时液体沿经向上升的高度。平行测试两次，取其平均值。
白度测定：采用CIE型白度仪或电脑测色仪；织物经漂白后色素基本去除，它们对光的反射率大大提高。白度是通过测量式样表面漫反射的辐射亮度，然后与同一辐射条件下完全漫反射的辐射亮度之比获得的。
下面是对本发明进行具体描述。
实施例1：棉织物一浴精练-漂白
经过退浆后的棉机织物，采用以下方法对棉织物进行一浴精练-漂白：
(1)将经过退浆的棉织物浸渍到含有浓度为1g/L的非离子渗透剂溶液中，反复浸轧三次使其带液率为80％，然后进入臭氧反应室(容积2L)；
(2)预先打开氧气阀门控制流量在1.5L/min，然后打开臭氧发生器开关，待臭氧稳定后通入到反应室底部，控制通入到反应室内的臭氧体积浓度为0.06L/(min·L)；反应室底部含一定水，水能溶解一定含量臭氧延缓臭氧快速分解、溢散，织物在反应室的水溶液上方中处理时间为20min；
(3)反应完成后，棉织物进入到浓度为2％的没食子酸胺基酯A中漂洗反应20min，漂洗完成后再继续进行热水洗、冷水洗，最后进行烘干。其中没食子酸胺基酯的结构式如式(1)，没食子酸胺基酯A的R基团分别为
实施例2：棉织物一浴精练-漂白
采用以下方法对棉织物进行一浴精练-漂白：
(1)将经过退浆的棉织物浸渍到含有浓度为2g/L的非离子渗透剂溶液中，反复浸轧三次使其带液率为50％，然后进入臭氧反应室(容积2L)；
(2)预先打开氧气阀门控制流量在1.5L/min，然后打开臭氧发生器开关，待臭氧稳定后通入到反应室底部，控制通入到反应室内的臭氧体积浓度为0.06L/(min·L)；反应室底部含一定水，水能溶解一定含量臭氧延缓臭氧快速分解、溢散，织物在反应室的水溶液上方中处理时间为10min；
(3)反应完成后，棉织物进入到浓度为1％的没食子酸胺基酯A溶液中漂洗反应30min，漂洗完成后再继续进行热水洗、冷水洗，最后进行烘干。
实施例3：棉织物一浴精练-漂白
采用以下方法对棉织物进行一浴精练-漂白：
(1)将经过退浆的棉织物浸渍到含有浓度为1.5g/L的非离子渗透剂溶液中，反复浸轧三次使其带液率为100％，然后进入臭氧反应室(容积2L)；
(2)预先打开氧气阀门控制流量在1.5L/min，然后打开臭氧发生器开关，待臭氧稳定后通入到反应室底部，控制通入到反应室内的臭氧体积浓度为0.06L/(min·L)；反应室底部含一定水，水能溶解一定含量臭氧延缓臭氧快速分解、溢散，织物在反应室中的水溶液上方处理时间为30min；
(3)反应完成后，棉织物进入到浓度为5％的没食子酸胺基酯A溶液中漂洗反应10min，漂洗完成后再继续进行热水洗、冷水洗，最后进行烘干。
实施例4：不同处理方法对棉织物的影响
方案1：省略实施例1中的没食子酸酯溶液漂洗步骤，直接水洗，其他条件与实施例1一致。
方案2：使用3％的亚硫酸氢钠溶液代替没食子酸胺基酯A溶液，其他条件与实施例1一致。
方案3：使用3％的过氧化氢酶溶液代替没食子酸胺基酯A溶液，其他条件与实施例1一致。
方案4：使用没食子酸环烷醇酯代替没食子酸胺基酯A，其他条件与实施例1一致。
方案5：使用传统的煮-漂一浴方法进行一浴精练-漂白，具体方法是：
1)工艺处方：30％双氧水15g/L、100％氢氧化钠5g/L、35％硅酸钠6g/L、稳定剂2g/L、高效精练剂5g/L；其中浴比1:10；
2)工艺流程及条件：织物润湿—练漂(沸煮40-50min)—热水洗(80-85℃)—温水洗(70-80℃)—冷水洗—晾干，待测定。
方案6：使用冷轧堆法一浴方法进行一浴精练-漂白，具体方法是：
1)工艺处方：100％双氧水18g/L、100％氢氧化钠40g/L、过硫酸钾4g/L、稳定剂6g/L、高效精练剂5g/L；
2)工艺流程及条件：坯布—浸渍(室温，100～110％)—包封堆置(室温，24h)—热碱煮洗(3g/L净洗剂，2g/L纯碱，95度，3～5min)—热水洗(95度以上)—温水洗(75～80度)—冷水洗—晾干，待测定。
对实施例1-4处理前后棉织物，比较棉籽壳去除率、毛效、杂质去除效果、断裂强度等，结果如表1所示。由表1可知，采用本发明的实施例1-3的方法；(1)可以使棉籽壳去除率达到85％左右，完全超过了传统工艺处理的效果；(2)处理后，织物的毛效提高，织物杂质(果胶、蜡质)去除效果较好，可达81％左右，比传统工艺提高了11％左右；(3)与传统方法相比，所需时间短、温度低，不污染环境；由于不需要高温浓碱处理，织物的潜在损伤较小。
表1织物臭氧一浴精练-漂白前后比较
其中：原布是指臭氧处理前的织物。
对实施例1-4处理前后棉织物进行白度和聚合度测定，并在相同条件下放置，测定放置一段时间后的织物的白度和聚合度，结果如表2所示。结果显示，采用本发明的实施例1-3的方法，放置时不易泛黄，白度稳定性好。
表2臭氧一浴精练-漂白后织物的白度和聚合度变化
其中：原布是指臭氧处理前的织物。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (9)
1.一种利用臭氧对棉织物进行精练-漂白的方法，包括如下步骤：
(1)将经过退浆的棉织物浸渍到含有一定的非离子渗透剂溶液中，反复浸轧使其含一定带液率，然后进入臭氧反应室；
(2)预先打开氧气阀门控制氧气流量在1.5L/min，然后打开臭氧发生器开关，待臭氧稳定后通入到反应室底部，控制通入到反应室内的臭氧体积浓度为0.06L/(min·L)；反应室底部含一定水，水能溶解一定含量臭氧延缓臭氧快速分解、溢散，织物在反应室的水溶液上方中处理时间为10-30min；
(3)反应完成后，织物进入到自由基清除剂溶液中进行漂洗，漂洗完成后再继续进行热水洗、冷水洗，最后进行烘干。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)的溶液中非离子渗透剂的浓度为1-2g/L。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)的带液率为50％-100％。的漂白过程可以是连续进布或者间歇进布。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)是先将经过臭氧处理的麻织物浸渍到自由基清除剂溶液中反应一段时间，然后将经过净洗的织物浸渍到热水中处理一段时间，最后再冷水洗，烘干。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自由基清除剂包括油溶性抗氧剂的链状的没食子酸烷醇酯、带有环状结构的没食子酸环烷醇酯、带有芳香结构的没食子酸芳醇酯或者水溶性的没食子酸胺基酯。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自由基清除剂为没食子酸胺基酯。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述没食子酸胺基酯的结构式(1)如下：
其中R为或者
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进入到自由基清除剂溶液中进行漂洗的时间为10-30min。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自由基清除剂的浓度为1-5％。
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